(57)【要約】【課題】広域音質を備え、振幅が大きいときも音の割れや変化を生じることがなく、音声強度の安定性を維持することができ、音質がクリアで、高・中・低音の効果が優れており、長時間の使用時にも快適に聞くことができ、サラウンド音声効果の立体感が鮮明であるスピーカーダイアフラムを提供すること。【解決手段】座体１と、座体１内に設置された発音体３と、発音体３を覆って設置されたグラフェンダイアフラム４と、発音体３のグラフェンダイアフラム４と逆側の面を覆って設置される防塵片６とを含み、発音体３がグラフェンダイアフラム４を振動させることにより、外部に音波を出力する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
スピーカーダイアフラムであって、
座体と、
該座体内に設置された発音体と、
該発音体を覆って設置されたグラフェンダイアフラムと、
前記発音体の該グラフェンダイアフラムと逆側の面を覆って設置される防塵片と、を含み、
前記発音体が前記グラフェンダイアフラムを振動させることにより、外部に音波を出力する、ことを特徴とするスピーカーダイアフラム。
【請求項２】
前記座体の上面に前記発音体を収容するための収容槽が凹設された、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項３】
前記座体の収容槽に前記発音体を収容するための通孔が貫通された、ことを特徴とする請求項２に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項４】
前記座体が前記収容槽内の前記通孔の周囲に周設された複数の穿孔を備え、該複数の穿孔が前記座体の底面にそれぞれ貫通された、ことを特徴とする請求項３に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項５】
前記座体の底面に背面板が設置され、該背面板が前記複数の穿孔を覆って封鎖する、ことを特徴とする請求項４に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項６】
前記グラフェンダイアフラムが前記収容槽内に設置された、ことを特徴とする請求項２に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項７】
前記収容槽上を被覆し、かつ前記グラフェンダイアフラムの外周縁を押さえて設置された押さえリングを備え、該押さえリングの内径が前記発音体の外径より大きい、ことを特徴とする請求項６に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項８】
前記防塵片が紙材料で構成された、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項９】
前記防塵片の辺縁が接着剤で前記発音体に固定された、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項１０】
前記発音体が、磁芯と、該磁芯に巻回されたボイスコイルを備え、電流が形成する磁場作用により、磁力吸着と反発によって振動の往復運動を発生する、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項１１】
前記グラフェンダイアフラムの厚さが０.０３〜０.０１ミリメートルである、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項１２】
前記グラフェンダイアフラムが中央に前記発音体に対応して突出された第１弧面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項１３】
前記グラフェンダイアフラムの該第１弧面に前記発音体を囲む複数の第１圧痕が設けられた、ことを特徴とする請求項１２に記載のスピーカーダイアフラム。
【請求項１４】
前記第１圧痕が細長い形状である、ことを特徴とする請求項１３に記載のスピーカーダイアフラム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、発音体がグラフェンダイアフラムを振動させることで、外部に対して音波を出力するスピーカーダイアフラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
「スピーカー」は電気信号を音声に変換する器材である。単体の「スピーカー」は発音体を備え、磁芯と磁芯キャップにより均一な磁場を生成して電気信号を発音体の中に入力し、ボイスコイル上のコイルが信号により磁性の変化を生じ、ボイスコイルを動かして磁力システム内で音声の波形に基づき運動させ、ボイスコイルに通電して振幅をダイアフラムに伝達し、空気を動かして音波を生成することで、音声を発する。
【０００３】
人の耳で聞くことができる音声は約１００Ｈｚ〜５ＫＨｚであるため、スピーカーは主に音楽の可聴周波数範囲である２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの音波を再現する必要がある。
一般的に、低周波数は大量の空気を動かす必要があるため、最大のダイアフラムが必要であり、中音域は比較的軽くて薄いダイアフラムを使用し、高音域は最も軽くて薄いダイアフラムを使用する。このため、周波数で区分したシステムを採用し、異なる音域に特性が異なる単体の「スピーカー」を配置して、周波数帯全体を再生する方法が現在では比較的よい音楽の音波還元方法であるとされている。
【０００４】
しかしながら、現実には、ヘッドフォンの中は使用環境がスペース、場所及び携帯上の利便性による制限を受け、周波数で区分したシステムを採用することができない。かつ、通常、異なる機能のスピーカーには異なる材質が使用され、その材質が異なる音質を生じる。例えば、高音スピーカーは、金属ダイアフラムを使用し、安価なものは紙製ダイアフラムを使用しており、比較的大型または音質の要求がある場合は通常プラスチック製ダイアフラムが選択されるが、上述の材料は高音または中音、あるいは低音のいずれかに重点を置いている。電気信号に本来の波形・特性で音声を発生させることができず、異なる可聴周波数範囲の音声の音量の大きさにおける起伏が大きすぎると、音声の忠実度が低下し、聴く者に不快感を引き起こしやすい。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案が解決しようとする課題は、広域音質を備え、振幅が大きいときも音の割れや変化を生じることがなく、音声強度の安定性を維持することができ、音質がクリアで、高・中・低音の効果が優れており、長時間の使用時にも快適に聞くことができ、サラウンド音声効果の立体感が鮮明であるスピーカーダイアフラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本考案のスピーカーダイアフラムは、座体と、該座体内に設置された発音体と、該発音体を覆って設置されたグラフェンダイアフラムと、前記発音体の該グラフェンダイアフラムと逆側の面を覆って設置される防塵片とを含み、前記発音体が前記グラフェンダイアフラムを振動させることにより外部に音波を出力する。
【考案の効果】
【０００７】
本考案のスピーカーダイアフラムは、グラフェンダイアフラムの軽くて薄い透明性と材料が堅牢で堅硬であるという特性により、広域音質の特性を備え、振幅が大きいときも音の割れや変化を生じることがなく、異なる可聴周波数範囲の音声の音量の大きさにおける起伏を平坦にし、電気信号に本来の波形・特性で音声を発生させることができ、その音質がクリアで、従来の一般的な材質よりも高・中・低音の効果が優れており、長時間の使用時にも快適に聞くことができて頭痛を起こすこともなく、サラウンド音声効果の立体感が鮮明である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の実施例を示すスピーカーダイアフラムの分解斜視図である。
【図２】本考案の実施例を示すスピーカーダイアフラムの斜視図である。
【図３】本考案の実施例を示すスピーカーダイアフラムの側面図である。
【図４】本考案の実施例を示すスピーカーダイアフラムの断面図である。
【図５】本考案の実施例に係るスピーカーダイアフラムにおける可聴周波数範囲(Ｈｚ)内の音声強度(ｄｂ)分析図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明する。なお、本考案は、実施例に限定されない。
図１、図２、図３、図４に示すように、本考案のスピーカーダイアフラムは、座体１と、背面板２と、発音体３と、グラフェンダイアフラム４と、押さえリング５と、防塵片６とを含む。
【００１０】
座体１の材料としては、金属及びプラスチックを使用することができるが、金属材料の重量は比較的重いため、ほとんどはプラスチック材料を主とし、負荷を軽減している。
座体１は上面に収容槽１１が凹設され、収容槽１１内にさらに通孔１２が貫通される。かつ座体１は収容槽１１内の通孔１２の周囲に複数の穿孔１３が周設され、これら複数の穿孔１３がそれぞれ座体１の底面に貫通される。
【００１１】
座体１の底面には背面板２が設置される。背面板２は紙製薄膜材料で構成され、かつ背面板２が複数の穿孔１３を覆って封鎖する。
【００１２】
発音体３は、座体１の収容槽１１内に収容して設置され、座体１の通孔１２内に配置される。
また、発音体３が磁芯３１を備える。磁芯３１の材質は、通常、鉄、ルビジウムまたはホウ素等の材料を選択することができ、ヘッドフォンのグレードの違いによって、異なる磁力線の磁石と、磁芯３１に巻回されるボイスコイル３２(エナメル線)を選択することができる。ボイスコイル３２の材料にも純銅線、合金銅またはアルミニウム線あるいはその他の性能が近い材質があり、異なる抵抗及び仕事率に基づき線材料及び線材直径巻数規格を選択して巻回される。
そして、発音体３が電流により形成する磁場作用が、ボイスコイル３２を動かして往復運動させる。
【００１３】
グラフェンダイアフラム４は収容槽１１内に設置され、発音体３上を覆って設置される。グラフェンダイアフラム４は、グラフェン材料で靭性のある厚さ約０.０３〜０.０１ミリメートルの薄膜に製造し、透明状であり、グラフェンダイアフラム４の中央に発音体３に対応して外側に向かって突に湾曲した第１弧面４１が設けられ、かつ第１弧面４１に発音体３を囲む複数の第１圧痕４２を備える。第１圧痕４２は細長い形状であり、かつグラフェンダイアフラム４の外周に向かって径方向に対して斜めに設置される。
【００１４】
押さえリング５は収容槽１１上を覆って設置され、かつグラフェンダイアフラム４の第１弧面４１の外周縁を押さえてグラフェンダイアフラム４を収容槽１１内で発音体３の上に固定する。押さえリング５の内径は発音体３の外径より大きい。
【００１５】
防塵片６は、座体１の通孔１２上に設置され、かつ発音体３のグラフェンダイアフラム４と逆側の面を覆って設置される。防塵片６は略円形の薄片であり、本実施例においては紙材料で構成され、その直径は約９ｍｍであり、防塵片６の辺縁は約２ｍｍ幅の接着剤で発音体３に固定される。防塵片６の作用は主に防塵である。
【００１６】
発音体３が電気信号を取得し、ボイスコイル３２のコイルが信号に伴い磁性変化を生じてボイスコイル３２を磁力システム内で音声の波形で運動させ、ボイスコイル３２が収容槽１１内に発音体３上を覆って設置されたグラフェンダイアフラム４を押し動かすことで、ボイスコイル３２がグラフェン材料のグラフェンダイアフラム４を振動させ、ボイスコイル３２が信号を受け取ると、磁芯３１が反応して、フレミングの右手の法則に基づき磁場を発生し、その磁場方向とグラフェンダイアフラム４が同時に振動し、また同時に周囲の空気を振動させて音声を生成する。
人の耳は周波数に対して異なる反応を有するが、一般に音波周波数は１００Ｈｚ〜５ＫＨｚの間であるため、スピーカーの周波数はいずれも５０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの範囲内に設計される。このような原理はエネルギーの変換であり、電気エネルギーから磁気エネルギーに変換した後、磁気エネルギーから機械エネルギーに変換し、さらに機械エネルギーを音声に変換して、高周波の共振を形成する、及びマグネットの中央穴が磁力線の平均で分配できる。
【００１７】
グラフェン薄膜材料で構成されたグラフェンダイアフラム４で従来の紙製やプラスチック製、または金属材質のダイアフラムを置換することで、最も薄く、最も硬く、靭性を最大にすることができ、図５に示すように、低音・中音・高音の表現力を発揮し、スピーカーをハイエンドの音響及び５.１chや７.１chチャンネルのヘッドフォンに用いたとき、精緻な音質を形成することができる。超薄型グラフェンダイアフラムをヘッドフォン製品に使用し、それによりスピーカーを制御して異なる周波数特性の音波を発揮させることで、その音声強度の起伏を低下させ、聴く者の快適性と音質を高めることができる。
【００１８】
上記スピーカーダイアフラムは次のような利点を備えている。
１、グラフェンダイアフラム４のナノレベルの軽さと薄さ、透明性と材料が堅牢で堅硬であるという特性を利用して、異なる可聴周波数範囲の音声の音量の大きさにおける起伏を平坦にし、電気信号に本来の波形・特性で音声を発生させることができ、それにより音声強度の安定性を維持し、聴く者の不快感を低減することができる。
【００１９】
２、グラフェンダイアフラム４の第１弧面４１により、音声を集中させて反射・拡散するのに有利であり、中央の高音と周囲の中音の周波数特性の効果をそれぞれ強化している。
【００２０】
３、防塵片６を座体１の通孔１２上に設置し、発音体３のグラフェンダイアフラム４と逆側を覆うことで、埃が発音体３の孔から進入し、グラフェンダイアフラム４が汚れることを防止している。
【符号の説明】
【００２１】
１      座体
１１    収容槽
１２    通孔
１３    穿孔
２      背面板
３      発音体
３１    磁芯
３２    ボイスコイル
４      グラフェンダイアフラム
４１    第１弧面
４２    第１圧痕
５      押さえリング
６      防塵片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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